การวินิจฉัยโรคข้อเข่าเสื่อมด้วยห้องปฏิบัติการ

ในกรณีส่วนใหญ่ ผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมมักไม่พบการเปลี่ยนแปลงของผลการตรวจเลือดและปัสสาวะ ยกเว้นในกรณีที่มีการอักเสบของเยื่อหุ้มข้อที่มีน้ำคั่งมาก ซึ่ง อาจทำให้ระดับ ESRเพิ่มขึ้น ภาวะแกมมาโกลบูลินในเลือดสูง ระดับของตัวบ่งชี้ระยะเฉียบพลัน เช่น CRP ไฟบริโนเจนฯลฯ เพิ่มขึ้น เมื่อตรวจของเหลวในเยื่อหุ้มข้อไม่พบความแตกต่างที่สำคัญจากตัวบ่งชี้ปกติ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นหาอย่างเข้มข้นเพื่อหาเครื่องหมายทางชีวภาพ (BM) ที่เป็นไปได้สำหรับการเสื่อมสภาพและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อข้อ (โดยเฉพาะกระดูกอ่อนและกระดูก) เครื่องหมายทางชีวภาพควรสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกเหล่านี้ ทำหน้าที่เป็นตัวทำนายการพยากรณ์โรคข้อเสื่อมและเครื่องหมายของประสิทธิผลของการรักษาทางพยาธิวิทยา การค้นพบการศึกษาใหม่และเชิงลึกมากขึ้นเกี่ยวกับเครื่องหมายทางชีวภาพที่ทราบกันดีจะช่วยให้เข้าใจกลไกของพยาธิวิทยาโรคข้อเสื่อมได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม หน้าที่หลักของการใช้เครื่องหมายทางชีวภาพของการเผาผลาญกระดูกอ่อนคือการประเมินคุณสมบัติในการปกป้องกระดูกอ่อนของยาและติดตามการรักษาด้วยยาที่อยู่ในกลุ่ม DMO AD - "การปรับเปลี่ยนโรค"

ในโรคข้อเข่าเสื่อม การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยามักเกิดขึ้นที่กระดูกอ่อนในข้อ กระดูกใต้กระดูกอ่อน เยื่อหุ้มข้อ และเนื้อเยื่ออ่อนอื่นๆ ของข้อ เนื่องจากความสามารถของเราในการตรวจสอบโครงสร้างเหล่านี้โดยตรงมีจำกัด แหล่งที่สำคัญที่สุดสำหรับการเก็บเครื่องหมายทางชีวภาพคือ เลือด ปัสสาวะ และของเหลวในข้อ

การตรวจปัสสาวะเป็นวิธีที่นิยมที่สุด เนื่องจากไม่ต้องทำหัตถการใดๆ ในความเห็นของเรา วัสดุที่เหมาะสำหรับการตรวจคือปัสสาวะทุกวัน การวิเคราะห์ปัสสาวะในตอนเช้าจะเหมาะสมกว่า แต่ความเป็นไปได้ในการใช้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าการวิเคราะห์ประเภทนี้ใช้เพื่อกำหนดเครื่องหมายทางชีวภาพของการเผาผลาญของกระดูกในโรคกระดูกพรุนเท่านั้น เป็นที่ทราบกันดีว่าเครื่องหมายทางชีวภาพขึ้นอยู่กับจังหวะชีวภาพ และความเข้มข้นสูงสุดของเครื่องหมายทางชีวภาพของการเผาผลาญของกระดูกจะเกิดขึ้นในเวลากลางคืน ในปัจจุบันไม่มีข้อมูลในเอกสารเกี่ยวกับจังหวะชีวภาพของเครื่องหมายทางชีวภาพของเนื้อเยื่ออ่อนและกระดูกอ่อน ดังนั้นการตัดสินใจขั้นสุดท้ายในการเลือกการทดสอบปัสสาวะที่เหมาะสมจะเกิดขึ้นหลังจากทำการศึกษาที่เหมาะสมแล้ว

การตรวจเลือดเป็นการตรวจทางคลินิกตามปกติ เครื่องหมายชีวภาพบางชนิดได้รับการกำหนดในเลือดแล้ว เช่น ดัชนีระยะเฉียบพลัน ในขณะที่เครื่องหมายอื่นๆ อาจรวมอยู่ในรายการมาตรฐานของการทดสอบทางชีวเคมีในอนาคตอันใกล้ สำหรับเครื่องหมายชีวภาพแต่ละชนิด จำเป็นต้องระบุว่าควรกำหนดในส่วนประกอบใดของเลือด - พลาสมาหรือซีรั่ม ผลการวิจัยระบุว่าความเข้มข้นของเครื่องหมายชีวภาพในพลาสมาของเลือดแตกต่างกันอย่างมากจากซีรั่ม เครื่องหมายชีวภาพมักถูกกำหนดในซีรั่มของเลือด ตามที่ V. Rayan et al. (1998) ระบุว่าความเข้มข้นของเครื่องหมายชีวภาพในเลือดที่นำมาจากหลอดเลือดดำใกล้ข้อที่ได้รับผลกระทบและจากหลอดเลือดดำที่อยู่ไกลออกไปนั้นแตกต่างกัน ข้อมูลเหล่านี้บ่งชี้ถึงความจำเป็นในการทำให้การเก็บตัวอย่างเลือดเป็นมาตรฐานเพื่อศึกษาเครื่องหมายชีวภาพ

ตาม LJ Attencia et al. (1989) กระดูกอ่อนของข้อต่อในผู้ใหญ่คิดเป็นเพียง 10% ของมวลกระดูกอ่อนทั้งหมดในร่างกาย รวมทั้งหมอนรองกระดูกสันหลัง ดังนั้น การกำหนดเครื่องหมายทางชีวภาพในเลือดและปัสสาวะจึงสะท้อนถึงการเผาผลาญของระบบมากกว่าการเปลี่ยนแปลงในท้องถิ่นของข้อต่อที่ได้รับผลกระทบจากโรคข้อเสื่อม น้ำหล่อเลี้ยงในข้อจะใกล้เคียงกับจุดโฟกัสทางพยาธิวิทยาในโรคข้อเสื่อมมากที่สุด และอาจสะท้อนถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นในข้อที่ได้รับผลกระทบได้แม่นยำที่สุด ความเข้มข้นของเครื่องหมายทางชีวภาพในน้ำหล่อเลี้ยงในข้ออาจสูงกว่าในเลือดอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าสามารถระบุได้ง่ายกว่า ตัวอย่างเช่น เอพิโทป 846 ของ aggrecan ซึ่งในของเหลวหล่อเลี้ยงในข้อมีมากกว่าในซีรั่มในเลือดถึง 40 เท่า โปรตีนเมทริกซ์โอลิโกเมอริกของกระดูกอ่อน (COMP) มีมากกว่าในซีรั่มในเลือดถึง 10 เท่า ผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลายในของเหลวหล่อเลี้ยงในข้อสะท้อนถึงกระบวนการย่อยสลายในกระดูกอ่อนข้อต่อได้แม่นยำกว่า การระบายโมเลกุลออกจากของเหลวในร่องข้อผ่านระบบน้ำเหลืองในบริเวณนั้นอาจทำให้ขนาดของโมเลกุลเล็กลงหรืออาจถึงขั้นถูกทำลายได้

แม้ว่าเทคนิคการเก็บของเหลวในข้อจะรุกรานร่างกายมาก ซึ่งอาจเกิดภาวะแทรกซ้อนได้หลายประการ แต่คุณค่าของการกำหนดเครื่องหมายทางชีวภาพในเทคนิคนี้ก็ชัดเจน เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาของข้อที่เรียกว่าข้อแห้ง สามารถฉีดสารละลายโซเดียมคลอไรด์แบบไอโซโทนิก 20 มล. เข้าไปในข้อทันที ก่อนที่จะเก็บของเหลว ทันทีหลังจากฉีดสารละลายแบบไอโซโทนิก ผู้ป่วยควรงอและเหยียดแขนขาในข้อ 10 ครั้ง แล้วจึงดูดของเหลวในข้อที่เจือจางอย่างรวดเร็ว ตามรายงานของ EM-JA Thonar (2000) การเจือจางของเยื่อหุ้มข้อดังกล่าวส่งผลต่อการเผาผลาญในกระดูกอ่อนของข้อ อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาของ FC Robion et al. (2001) ระบุว่าการล้างข้อเข่าของม้าซ้ำๆ ไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการเผาผลาญของกระดูกอ่อน ข้อมูลเหล่านี้ต้องการการยืนยันอย่างแน่นอน ดังนั้น สำหรับเครื่องหมายทางชีวภาพแต่ละตัว ผลของการทำความสะอาดข้อต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารดังกล่าวจะต้องถูกกำหนดในขั้นตอนการศึกษาก่อนทางคลินิกในสัตว์

ประเด็นสำคัญต่อไปคือการกำหนดเวลาครึ่งชีวิตในของเหลวในข้อและเลือดสำหรับเครื่องหมายทางชีวภาพแต่ละชนิด หากไม่มีข้อมูลดังกล่าว การตีความผลการทดสอบจะยากขึ้น โดยปกติแล้ว ครึ่งชีวิตของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในเลือดจะสั้นกว่าในสื่อของเหลวอื่นๆ เนื่องจากตับและไตสามารถกำจัดสารเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น สำหรับเครื่องหมายทางชีวภาพแต่ละชนิด จึงจำเป็นต้องกำหนดเส้นทางการกำจัดด้วย ดังนั้น เอ็น-โพรเปปไทด์ของคอลลาเจนชนิดที่ 3 จะถูกขับออกจากตับโดยเอนโดไซโทซิสที่ควบคุมโดยตัวรับ และชิ้นส่วนคอลลาเจนที่ไม่ถูกไกลโคไซเลตจะถูกขับออกส่วนใหญ่ทางปัสสาวะ เช่นเดียวกับออสเทโอแคลซิน มีตัวรับสำหรับไกลโคสะมิโนไกลแคนในเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดของไซนัสของกลีบตับ ดังนั้น กรดไฮยาลูโรนิกและโปรตีโอไกลแคนจึงถูกขับออกจากตับ ครึ่งชีวิตของกรดไฮยาลูโรนิกในเลือดคือ 2-5 นาที การมีเยื่อหุ้มข้ออักเสบอาจทำให้การกำจัดเครื่องหมายทางชีวภาพออกจากข้อเร็วขึ้น แม้ว่าการศึกษาในกระต่ายจะพบว่าไม่มีความแตกต่างที่สำคัญในการกำจัดโปรตีโอไกลแคนโดยมีหรือไม่มีเยื่อหุ้มข้ออักเสบก็ตาม ดังนั้น จำเป็นต้องมีการศึกษาวิจัยผลกระทบของการอักเสบต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของเครื่องหมายทางชีวภาพในของเหลวในร่างกาย

ไตทำหน้าที่กรองสารบ่งชี้ทางชีวภาพอย่างเลือกสรร ดังนั้น ไกลโคซามิโนไกลแคนซึ่งมีประจุลบขนาดใหญ่จึงอาจไม่สามารถทะลุผ่านเยื่อฐานของไตได้ ในขณะที่ไกลโคซามิโนไกลแคน เช่น คอนโดรอิทิน-6-ซัลเฟต และคอนโดรอิทิน-4-ซัลเฟต จะถูกตรวจพบในปัสสาวะ

นอกเหนือจากพยาธิสภาพ (โดยเฉพาะโรคข้อเข่าเสื่อม) ยังมีปัจจัยอีกหลายประการที่สามารถส่งผลต่อความเข้มข้นของเครื่องหมายทางชีวภาพในของเหลวในร่างกายได้ ดังนี้

1. จังหวะชีวภาพได้รับการศึกษาเฉพาะสำหรับเครื่องหมายทางชีวภาพจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น พวกมันถูกศึกษาสำหรับเครื่องหมายการเผาผลาญของกระดูก ดังนั้นความเข้มข้นสูงสุดของออสเทโอแคลซินจะเกิดขึ้นในเวลากลางคืน และความเข้มข้นของคอลลาเจนที่เชื่อมขวางกันในตอนเช้าจะเกิดขึ้นในเวลา 8 นาฬิกา ในโรคไขข้ออักเสบรูมาตอยด์ กิจกรรมสูงสุดของ IL-6 จะเกิดขึ้นในเวลากลางคืนเช่นกัน (ประมาณ 2 นาฬิกา) และเร็วกว่าออสเทโอแคลซิน ข้อมูลเหล่านี้มีความน่าสนใจบางประการเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของ IL-6 ในการอักเสบและสรีรวิทยาของเนื้อเยื่อกระดูก ในทางตรงกันข้าม TNF-α ไม่มีจังหวะชีวภาพ อย่างไรก็ตาม ตัวรับของไซโตไคน์นี้สามารถปฏิบัติตามได้
2. การบีบตัวของกล้ามเนื้อ กรดไฮยาลูโรนิกสังเคราะห์ขึ้นโดยเซลล์เยื่อหุ้มข้อ (เช่นเดียวกับเซลล์อื่นๆ อีกหลายชนิด) และเป็นเครื่องหมายบ่งชี้โรคเยื่อหุ้มข้อในโรคข้อเสื่อมและโรคไขข้ออักเสบรูมาตอยด์ อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นสูงสุดของไฮยาลูโรเนตพบได้ในระบบน้ำเหลืองในลำไส้ ไม่น่าแปลกใจที่ความเข้มข้นของกรดไฮยาลูโรนิกที่ไหลเวียนอาจเพิ่มขึ้นหลังรับประทานอาหาร ดังนั้น การเก็บตัวอย่างเลือดเพื่อตรวจหาเครื่องหมายทางชีวภาพควรทำในขณะท้องว่างหรือ 3 ชั่วโมงหลังรับประทานอาหาร และผลกระทบของการบีบตัวของกล้ามเนื้อต่อระดับของเครื่องหมายทางชีวภาพในเลือดยังต้องมีการศึกษา
3. การออกกำลังกายในตอนเช้าหลังจากนอนหลับจะทำให้ระดับกรดไฮยาลูโรนิกในเลือด MMP-3 และเอพิโทปของเคราแทนซัลเฟตในบุคคลที่มีสุขภาพแข็งแรงเพิ่มขึ้น การออกกำลังกายสามารถเปลี่ยนความเข้มข้นของเครื่องหมายบางชนิดในของเหลวในข้อและซีรั่มในเลือดได้ การเพิ่มขึ้นดังกล่าวจะเห็นได้ชัดในผู้ป่วยโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ นอกจากนี้ ความเข้มข้นของเครื่องหมายทางชีวภาพยังสัมพันธ์กับสภาพทางคลินิกของผู้ป่วยเหล่านี้ด้วย
4. โรคตับและไต โรคตับแข็งทำให้ระดับกรดไฮยาลูโรนิกในซีรั่มเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก และอาจส่งผลต่อการขับโปรตีโอไกลแคนออกไป โรคไตเป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลต่อความเข้มข้นของออสทีโอแคลซิน ปัญหานี้ต้องการการศึกษาเชิงลึกเพิ่มเติม
5. อายุและเพศ ในระหว่างการเจริญเติบโต กิจกรรมของเซลล์แผ่นการเจริญเติบโตจะเพิ่มขึ้น ซึ่งมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของเครื่องหมายชีวภาพโครงกระดูกในซีรั่มเลือด ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของชิ้นส่วนของ Aggrecan และคอลลาเจนชนิดที่ II ในเลือดส่วนปลายและปัสสาวะของสัตว์ที่กำลังเติบโต ดังนั้น การตีความการวิเคราะห์เครื่องหมายชีวภาพในเด็กและวัยรุ่นที่มีโรคเกี่ยวกับกล้ามเนื้อและโครงกระดูกจึงเป็นเรื่องยาก สำหรับเครื่องหมายชีวภาพหลายชนิด พบว่าความเข้มข้นเพิ่มขึ้นตามอายุ ในผู้ชาย ความเข้มข้นของเครื่องหมายชีวภาพสูงกว่าในผู้หญิงอย่างมีนัยสำคัญในกระดูกอ่อนและเนื้อเยื่อกระดูก นอกจากนี้ ในผู้หญิงในช่วงวัยหมดประจำเดือนและหลังวัยหมดประจำเดือน อาจมีการเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นของเครื่องหมายชีวภาพของการเผาผลาญกระดูกอ่อน ซึ่งคล้ายกับที่สังเกตได้ในเนื้อเยื่อกระดูก
6. ขั้นตอนการผ่าตัดยังส่งผลต่อระดับของเครื่องหมายทางชีวภาพ และผลกระทบนี้อาจคงอยู่เป็นเวลาหลายสัปดาห์

แนวคิดเรื่องเครื่องหมายทางชีวภาพของโรคข้อเสื่อมมีพื้นฐานอยู่บนสมมติฐานที่ว่าเครื่องหมายเหล่านี้สะท้อนถึงลักษณะบางประการของกระบวนการเผาผลาญในเนื้อเยื่อข้อ อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของเครื่องหมายทางชีวภาพในของเหลวในร่างกายกับการเผาผลาญของกระดูกอ่อน เยื่อหุ้มข้อ และเนื้อเยื่ออื่นๆ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความซับซ้อนมาก

ตัวอย่างเช่น ความเข้มข้นของเครื่องหมายการย่อยสลาย ECM ของกระดูกอ่อนข้อในของเหลวในข้ออาจขึ้นอยู่ไม่เพียงแต่กับระดับการย่อยสลายของเมทริกซ์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ เช่น ระดับการกำจัดชิ้นส่วนโมเลกุลออกจากเยื่อบุข้อ ซึ่งได้กล่าวไปแล้วข้างต้น รวมทั้งปริมาณของเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนที่เหลืออยู่ในข้อด้วย

แม้จะมีข้อเท็จจริงดังกล่าวข้างต้น ความเข้มข้นของเครื่องหมายทางชีวภาพในของเหลวในข้อโดยทั่วไปจะสัมพันธ์กับการเผาผลาญของโมเลกุล ECM ของกระดูกอ่อนในข้อ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นของชิ้นส่วนของ Aggrecan, Epitope 846, COMB และ C-propeptide ของคอลลาเจน II ในของเหลวในข้อหลังจากการบาดเจ็บของข้อและในระหว่างการพัฒนาของโรคข้อเสื่อมนั้นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของ Aggrecan, COMB และการเผาผลาญคอลลาเจน II ในแบบจำลองการทดลองของโรคข้อเสื่อมในสัตว์และในร่างกายและในกระดูกอ่อนในข้อของผู้ป่วยโรคข้อเสื่อมและในหลอดทดลอง

การระบุแหล่งที่มาเฉพาะของชิ้นส่วนโมเลกุลเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน การปล่อยชิ้นส่วนโมเลกุลที่เพิ่มขึ้นอาจเกิดขึ้นได้ทั้งสองอย่างเนื่องจากกระบวนการย่อยสลายทั่วไปที่เพิ่มขึ้นซึ่งไม่ได้รับการชดเชยด้วยกระบวนการสังเคราะห์ และเนื่องจากการสลายตัวที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับความเข้มข้นของการสังเคราะห์โมเลกุล ECM เดียวกันที่เพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน ในกรณีหลัง ความเข้มข้นของโมเลกุล ECM จะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น จึงจำเป็นต้องค้นหาเครื่องหมายเฉพาะสำหรับการย่อยสลายและการสังเคราะห์ ตัวอย่างของอย่างแรกคือชิ้นส่วนของ aggrecan และอย่างหลังคือ C-propeptide ของคอลลาเจน 11

แม้ว่าเครื่องหมายทางชีวภาพจะเกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของการเผาผลาญอาหาร แต่ก็จำเป็นต้องคำนึงถึงคุณลักษณะเฉพาะของกระบวนการนี้ด้วย ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนที่ระบุอาจก่อตัวขึ้นเป็นผลจากการย่อยสลายของโมเลกุลที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ซึ่งยังไม่รวมเข้ากับ ECM ที่ใช้งานได้ โมเลกุลที่เพิ่งรวมเข้ากับ ECM และสุดท้ายคือโมเลกุล ECM ถาวรซึ่งเป็นส่วนการทำงานที่สำคัญของเมทริกซ์ที่โตเต็มที่ ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการกำหนดโซนเมทริกซ์เฉพาะ (เมทริกซ์รอบเซลล์ เมทริกซ์อาณาเขต และเมทริกซ์ระหว่างอาณาเขต) ที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งของเครื่องหมายทางชีวภาพที่ตรวจพบในน้ำไขข้อ เลือด หรือปัสสาวะ การศึกษาในหลอดทดลองบ่งชี้ว่าความเข้มข้นของการเผาผลาญอาหารในโซนแต่ละโซนของ ECM ของกระดูกอ่อนข้ออาจแตกต่างกัน การศึกษาเอพิโทปบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับซัลเฟตซัลเฟตของคอนโดรอิทินอาจช่วยระบุประชากรของโมเลกุลแอกกรีแคนที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่

สามารถสันนิษฐานได้ว่าการปรากฏของชิ้นส่วนของโมเลกุลที่ปกติพบในกระดูกอ่อน ECM ในของเหลวในข้อเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของเมทริกซ์ของกระดูกอ่อน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป เนื่องจากขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าความเข้มข้นของโมเลกุลที่กำหนดในกระดูกอ่อนข้อนั้นเกินกว่าในเนื้อเยื่อข้ออื่นๆ มากเพียงใด และความเข้มข้นของการเผาผลาญในกระดูกอ่อนเกินกว่าในเนื้อเยื่อข้ออื่นๆ มากเพียงใด ดังนั้น มวลรวมของ aggrecan ในกระดูกอ่อนข้อจึงเกินกว่ามวลรวมในหมอนรองกระดูกของข้อเข่าอย่างมาก ในขณะที่มวลรวมของ COMB ในหมอนรองกระดูกแทบจะไม่ต่างจากมวลรวมในกระดูกอ่อนข้อเลย ทั้งคอนโดรไซต์และไซโนเวไซต์ต่างผลิตสโตรเมไลซิน-1 แต่จำนวนเซลล์ทั้งหมดในเยื่อหุ้มข้อนั้นเกินกว่าจำนวนเซลล์ในกระดูกอ่อน ดังนั้น สโตรเมไลซิน-1 จำนวนมากที่พบในของเหลวในข้อจึงน่าจะมาจากเยื่อหุ้มข้อ ดังนั้นการระบุแหล่งที่มาที่เจาะจงของเครื่องหมายทางชีวภาพจึงเป็นเรื่องยากยิ่งและมักเป็นไปไม่ได้เลย

เมื่อศึกษาเครื่องหมายทางชีวภาพในซีรั่มเลือดและปัสสาวะ ปัญหาในการระบุแหล่งที่มาที่เป็นไปได้นอกข้อก็เกิดขึ้น นอกจากนี้ ในกรณีที่เกิดความเสียหายต่อข้อเดียว เครื่องหมายทางชีวภาพที่หลั่งออกมาจากข้อที่ได้รับผลกระทบอาจผสมกับเครื่องหมายที่หลั่งออกมาจากข้อที่ยังคงสภาพดี ซึ่งรวมถึงข้อที่อยู่ตรงกันข้ามด้วย กระดูกอ่อนข้อประกอบด้วยมวลกระดูกอ่อนใสน้อยกว่า 10% ของมวลกระดูกอ่อนทั้งหมดในร่างกาย ดังนั้น การระบุเครื่องหมายทางชีวภาพในเลือดและปัสสาวะอาจมีเหตุผลในโรคหลายข้อหรือโรคทั่วร่างกาย (ในความสัมพันธ์กับโรคข้อเสื่อม - ในโรคข้อเสื่อมทั่วไป)

ข้อกำหนดสำหรับเครื่องหมายทางชีวภาพขึ้นอยู่กับว่าเครื่องหมายดังกล่าวถูกใช้เพื่อการวินิจฉัย การพยากรณ์โรค หรือการประเมิน ตัวอย่างเช่น การทดสอบการวินิจฉัยจะระบุความแตกต่างระหว่างบุคคลที่มีสุขภาพดีและผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อม ซึ่งจะแสดงในแง่ของความไวและความจำเพาะของการทดสอบ การทดสอบการพยากรณ์โรคจะระบุบุคคลในกลุ่มที่มีแนวโน้มว่าโรคจะลุกลามอย่างรวดเร็วที่สุด ในที่สุด การทดสอบการประเมินจะขึ้นอยู่กับความสามารถของเครื่องหมายในการติดตามการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่งๆ ในผู้ป่วยแต่ละราย นอกจากนี้ เครื่องหมายทางชีวภาพยังสามารถใช้เพื่อกำหนดความไวของผู้ป่วยต่อยาบางชนิดได้อีกด้วย

ในเบื้องต้น สันนิษฐานว่าเครื่องหมายชีวภาพสามารถใช้เป็นการทดสอบวินิจฉัยที่ช่วยแยกแยะข้อที่ได้รับผลกระทบจากโรคข้อเสื่อมจากข้อปกติได้ รวมถึงวินิจฉัยแยกโรคข้ออื่นๆ ด้วย ดังนั้น การกำหนดความเข้มข้นของเคราแทนซัลเฟตในซีรั่มเลือดจึงถือเป็นการทดสอบวินิจฉัยโรคข้อเสื่อมทั่วไป อย่างไรก็ตาม การศึกษาในเวลาต่อมาแสดงให้เห็นว่าเครื่องหมายชีวภาพนี้สามารถสะท้อนการย่อยสลายของโปรตีโอกลีแคนของกระดูกอ่อนได้ในบางสถานการณ์เท่านั้น ปรากฏว่าความเข้มข้นของเครื่องหมายชีวภาพในซีรั่มเลือดขึ้นอยู่กับอายุและเพศของบุคคลที่ได้รับการตรวจ

เครื่องหมายทางชีวภาพที่คาดว่าจะเป็นของการเผาผลาญเนื้อเยื่อข้อในของเหลวในข้อและซีรั่มในเลือดของผู้ป่วยโรคข้อเสื่อม

เครื่องหมายทางชีวภาพ	กระบวนการ	ในน้ำหล่อเลี้ยงข้อ (ลิงค์)	ในซีรั่มเลือด (ลิงค์)
1. กระดูกอ่อน
อักเกรแคน
เศษโปรตีนแกนกลาง	การย่อยสลายของ Aggrecan	Lohmander LS และคณะ, 1989; 1993	โธนาร์ เอจมา และคณะ 1985; เปี้ยน จีวี และคณะ 1989; เมห์ราบานฟ. และคณะ 1991; สเปคเตอร์ TD และคณะ 1992; โลห์มันเดอร์ LS., โทนาร์ อีเจ-แม, 1994; Poole AR และคณะ 1994) (Poole AR และคณะ 1994)
เอพิโทปโปรตีนหลัก (นีโอเอพิโทปเฉพาะบริเวณแยก)	การย่อยสลายของ Aggrecan	แซนดี้ เจดี และคณะ 1992; โลห์มันเดอร์LS. และคณะ 1993; LarkM.W. และคณะ 1997
เอพิโทปของซัลเฟตเคราติน	การย่อยสลายของ Aggrecan	Campion GV และคณะ, 1989; Belcher C และคณะ, 1997
เอพิโทปของคอนโดรอิทินซัลเฟต (846, ЗВЗ, 7D4 และ DR)	การสังเคราะห์/ย่อยสลายของ Aggrecan	พูล AR และคณะ 1994; เฮเซลล์พี.เค. และคณะ 1995; สเลเตอร์ RR จูเนียร์ และคณะ 1995; ปลา AHK และคณะ 1997; 1998; โลห์มันเดอร์ LS. และคณะ 1998
อัตราส่วนของคอนดรอยติน-6 และคอนดรอยติน-4 ซัลเฟต	การสังเคราะห์/ย่อยสลายของ Aggrecan	ชินเมะ ไอเอ็ม และคณะ 1993
โปรตีโอกลีแคนขนาดเล็ก	การสลายตัวของโปรตีโอกลีแคนขนาดเล็ก	วิทช์-พรีห์มพี. และคณะ, 1992
โปรตีนเมทริกซ์ของกระดูกอ่อน
บ้าน	การเสื่อมโทรมของ HOMP	Saxne T., Heinegerd D., 1992"; LoohmanderLS. et al., 1994; Petersson IF etal., 1997	ชารีฟ เอ็ม. และคณะ, 1995
คอลลาเจนจากกระดูกอ่อน
C-propeptide ของคอลลาเจนชนิดที่ 2	การสังเคราะห์คอลลาเจน II	ชินเมอิเอ็ม. และคณะ 1993; โยชิฮาระ. และคณะ 1995; โลห์มันเดอร์LS. และคณะ 1996
ชิ้นส่วนของโซ่อัลฟาของคอลลาเจนชนิดที่ 2	การสลายตัวของคอลลาเจน II	ฮอลแลนเดอร์ AP และคณะ 1994; บิลลิงเฮิร์สต์ RC และคณะ 1997; แอตลีย์แอลเอ็ม. และคณะ 1998
MMPs และสารยับยั้ง	การสังเคราะห์และการหลั่ง	จากเยื่อบุข้อหรือกระดูกอ่อนข้อ?
II. เมนิสซี
บ้าน	การเสื่อมโทรมของ HOMP	จากกระดูกอ่อนข้อ หมอนรองกระดูก หรือ เยื่อหุ้มข้อ?
โปรตีโอกลีแคนขนาดเล็ก	การสลายตัวของโปรตีโอกลีแคนขนาดเล็ก
III. เยื่อหุ้มข้อ
กรดไฮยาลูโรนิก	การสังเคราะห์ไฮยาลูโรนิคแอซิด		โกลด์เบิร์ก อาร์แอล และคณะ, 1991; เฮดิน พี.-เจ และคณะ, 1991; ชาริฟ เอ็ม และคณะ, 1995
MMPs และสารยับยั้ง
สโตรเมไลซิน (MMP-3)	การสังเคราะห์และการหลั่ง MMP-3	LohmanerLS และคณะ, 1993	ซัคเกอร์ส. และคณะ 1994; โยชิฮาระ. และคณะ 1995
อินเตอร์สติเชียลคอลลาจิเนส (MMP-1)	การสังเคราะห์และการหลั่ง MMP-1	คลาร์ก ไอเอ็ม และคณะ, 1993; โลห์แมนเดอร์แอลเอส และคณะ, 1993	Manicourt DH และคณะ, 1994
ทิมป์	การสังเคราะห์และการหลั่งของ TIMP	โลห์มันเดอร์ LS. และคณะ 1993; ทำเล็บ DH และคณะ 1994	โยชิฮาระ วาย. และคณะ, 1995
N-propeptide ของคอลลาเจนชนิด III	การสังเคราะห์/การสลายตัวของคอลลาเจน III	ชารีฟ เอ็ม. และคณะ, 1996	ชารีฟ เอ็ม. และคณะ, 1996

การศึกษาจำนวนหนึ่งแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างในความเข้มข้นของเศษ Aggrecan, HOMP และ MMP และสารยับยั้งในของเหลวในข้อของข้อเข่าของอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี ผู้ป่วยโรคไขข้ออักเสบ โรคข้ออักเสบจากปฏิกิริยา หรือโรคข้อเสื่อม แม้ว่าผู้เขียนจะแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในความเข้มข้นเฉลี่ยของเครื่องหมายทางชีวภาพ แต่การตีความข้อมูลนั้นทำได้ยาก เนื่องจากการวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบเป็นการวิเคราะห์แบบโปรไฟล์และแบบย้อนหลัง คุณสมบัติการพยากรณ์โรคของการทดสอบเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการยืนยันในการศึกษาวิจัยเชิงคาดการณ์

เครื่องหมายทางชีวภาพสามารถใช้เพื่อประเมินความรุนแรงของโรคหรือระยะของกระบวนการทางพยาธิวิทยา ในกรณีของโรคข้อเสื่อม ความรุนแรงของโรคและระยะของโรคจะถูกตัดสินโดยผลการตรวจเอกซเรย์ การส่องกล้องข้อ รวมถึงความรุนแรงของอาการปวด ข้อจำกัดของการทำงานของข้อที่ได้รับผลกระทบ และความสามารถในการทำงานของผู้ป่วย L. Dahlberg et al. (1992) และ T. Saxne และ D. Heinegard (1992) เสนอให้ใช้เครื่องหมายโมเลกุลบางชนิดของการเผาผลาญกระดูกอ่อนในข้อเพื่อระบุลักษณะเพิ่มเติมของระยะของโรคข้อเสื่อม อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมในแนวทางนี้เพื่อนำเครื่องหมายทางชีวภาพดังกล่าวมาใช้ในทางการแพทย์

มีรายงานเกี่ยวกับการใช้เครื่องหมายทางชีวภาพที่เป็นไปได้ในการทดสอบการพยากรณ์โรค ตัวอย่างเช่น พบว่าความเข้มข้นของกรดไฮยาลูโรนิก (แต่ไม่ใช่เคราแทนซัลเฟต) ในซีรั่มของผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมในช่วงเริ่มต้นการศึกษาบ่งชี้ถึงความก้าวหน้าของโรคข้อเข่าเสื่อมในช่วง 5 ปีของการสังเกต ในกลุ่มผู้ป่วยเดียวกัน พบว่าปริมาณ COMB ที่เพิ่มขึ้นในซีรั่มของผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมในช่วงปีแรกหลังจากเริ่มการศึกษาเกี่ยวข้องกับความก้าวหน้าของภาพรังสีในช่วง 5 ปีของการสังเกต การศึกษาเครื่องหมายทางชีวภาพในผู้ป่วยโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์แสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของ COMB, เอพิโทป 846, คอนโดรอิทินซัลเฟตในซีรั่มเกี่ยวข้องกับความก้าวหน้าของโรคที่รวดเร็วยิ่งขึ้น ผลลัพธ์เหล่านี้ซึ่งได้ในกลุ่มผู้ป่วยขนาดเล็ก มักไม่แสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งของความสัมพันธ์ระหว่างระดับของเครื่องหมายทางชีวภาพและความก้าวหน้าของโรค กล่าวคือ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมในอนาคตและในกลุ่มผู้ป่วยที่ใหญ่ขึ้น

TD Spector และคณะ (1997) พบว่าระดับ CRP ในซีรั่มเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมระยะเริ่มต้น และรายงานว่า CRP อาจเป็นตัวบ่งชี้การดำเนินของโรคข้อเข่าเสื่อม ในกรณีนี้ การเพิ่มขึ้นของ CRP สะท้อนถึงกระบวนการของความเสียหายของเนื้อเยื่อข้อ และอาจเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของกรดไฮยาลูโรนิก ซึ่งบ่งชี้ถึงการดำเนินของโรคด้วย เป็นไปได้ว่าเยื่อหุ้มข้อเป็นสาเหตุของกรดไฮยาลูโรนิกส่วนใหญ่ที่ตรวจพบในซีรั่ม ซึ่งบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของเยื่อหุ้มข้ออักเสบที่ไม่รุนแรง ความเข้มข้นของสโตรเมไลซิน MMP ที่เพิ่มขึ้นในของเหลวในเยื่อหุ้มข้อและซีรั่มของผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมและหลังจากได้รับบาดเจ็บที่ข้อ อาจเกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มข้ออักเสบที่ไม่รุนแรงได้เช่นกัน

ในที่สุด เครื่องหมายทางชีวภาพสามารถใช้เป็นเกณฑ์ประสิทธิผลในการทดลองทางคลินิกของยา ตลอดจนการติดตามการรักษาทางพยาธิวิทยา อย่างไรก็ตาม มีปัญหาที่เกี่ยวข้องกันสองประการ คือ การขาดยาที่มีคุณสมบัติ "ปรับเปลี่ยนโครงสร้าง" หรือ "ปรับเปลี่ยนโรค" ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ส่วนใหญ่เกิดจากการขาดเครื่องหมายทางชีวภาพที่เชื่อถือได้ และในทางกลับกัน การขาดเครื่องหมายเฉพาะของการเผาผลาญเนื้อเยื่อข้อ ส่วนใหญ่เกิดจากการขาดการศึกษาวิจัยแบบควบคุมเกี่ยวกับยาในกลุ่มเหล่านี้

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]